JPH0229611A

JPH0229611A - 自動合焦装置

Info

Publication number: JPH0229611A
Application number: JP17905788A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Sato; 裕信佐藤; Kenji Sano; 賢治佐野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1990-01-31
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2644836B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、　ＶＴＲ一体形カメラ用ズームレンズなどに
用いて好適な自動合焦装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の自動合焦装置は、例えば特開昭６０−４２７２３
号公報に記載されているように、レンズ系のうち少なく
とも１枚のレンズを圧電素子によりて振動させることに
より、レンズ系の光軸方向の光路長を微小量変化させ、
レンズ系を通過した光を受光する撮像素子の出力信号を
ピークにするように他のレンズをモータ等の駆動装置で
移動させて合焦させるようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、レンズを保持し、これ全光軸
方向に振動させるために圧電素子を用いていたため、圧
電素子の形状は中空円板状となり、ズームレンズの円筒
状の鏡筒形状のうち振動させるレンズ部の形状が他にく
らべて極端に突出し、鏡筒が大形化するという問題があ
った。

また、圧電素子は印加電圧に対する歪量が非常に小さい
ため、レンズを振動させる印加電圧は数１０Ｖ以上にも
なってしまう。このため、ＶＴＲ一体形カメラ等の低電
圧のバッテリで動作させる機器に使用する場合、比較的
高い電圧を発生させる手段を余分に設ける必要があり、
高価になっていた。

さらに、振動させるレンズと合焦のために移動するレン
ズが異なっていたため、振動のための機構と移動のため
の機構を設ける必要があシ、部品点数が多く構造も複雑
になっていた。

本発明は、構造が簡単で、かつ軽量、小形化可能な自動
合焦装ａｔ提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、合焦のために移動するフォーカスレンズ群
を振動させることにより達成される。

合焦のために移動するフォーカスレンズ群は、モータ等
の駆動手段によって、光軸方向に前後に移動する。

このモータを正逆微小回転させフォーカスレンズ群を振
動させ、合焦のための移動方向の判定を行い、レンズ群
を移動させ、再びフォーカスレンズ＃を振動し移動方向
の判定し、再び移動し、これを繰り返すことによって、
合焦点に到達することができる。

これらの制御を円滑に行な５ために、モータをパルスモ
ータとし、制御回路は例えばマイコンによって、入力パ
ルスを制御し、振動および移動を行なう。また、パルス
モータの駆動軸には、オネジ部を設け、オネジ部とかみ
合うメネジ部ｔ−ｍ動および移動するフォーカスレンズ
群と結合させ、パルスモータの回転によってフォーカス
レンズ群を前後に移動、振励させる構造とした。さらに
、パルスモータの回転によりてオネジ部がまわると摩擦
力によって、メネジ部にも回転力が生じ、駆動軸を中心
に回転しようとする。これを防ぐために、パルスモータ
の駆動軸の近傍に撮れ止めを設けた。

〔作用〕

第２図を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図はフォーカスレンズ位置に対する映像信号の高域
成分信号を示す図である。

フォーカスレンズを微少振動させると、映像信号の高周
波成分のレベルも振動を行なう。

ところが、第２図に示すように合焦点の前と後では位相
は１８０度ずれて出力信号が得られる。

また、合焦点では、フォーカスレンズ群を微少振動させ
ても出力信号は得られない。

このように、フォーカスレンズ群ｔ−振動させることに
より、常時合焦点にむか５方向が判定でき、かつ合焦点
を判定できる。

フォーカスレンズを移動および振動させるためにパルス
モータを用い、パルスモータの駆動軸にオネジ部を設け
、フォーカスレンズと一体止シテいる移動枠にメネジ部
を設け、オネジ部にメネジ部をかみ合わせ、パルスモー
タの駆動軸が回転することによって、フォーカスレンズ
が前後に移動および振動するようにした。このとき、メ
ネジ部の振れ（メネジ部とオネジ部の摩擦力によって生
じる）を止めるための制止手段をパルスモータの駆動軸
の近傍に設けた。これにより、部品点数の低減、高精度
なフォーカスレンズの位置決めを可能にした。また、パ
ルスモータの駆動軸と制止手段の組立を同時に行なうこ
とができ、組立が容易になる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図である。１
はズームレンズ、２は曲玉レンズ群、３はバリエータ、
４はコンペンセータ、５ｕ合焦動作と微少振動するフォ
ーカスレンズ群、６は絞り、７は撮像素子、８はフォー
カスレンズ群５ｔｌ−支持する内マスター筒、９は外マ
スター筒、１吋、フオーカスレンズ群５０回転振れを制
止するためのガイドシャフト、１１は遮光板、１社メネ
ジを有し、ガイドシャフト１０ヲ貫通させている移動枠
、１３は駆動軸にオネジ部を有するパルスモータ、１３
αはパルスモータの駆動軸１３とガイドシャフト１０ヲ
支持するモータフレーム、１砒オネジ部を有するパルス
モータの駆動軸、１５は第１のホトインタラプタ、１６
は、一部切欠きを有する円板状の遮光板、１７は第２の
ホトインタラプタ、　ＩＦ！／ｉ、制御回路。

１９はモータ駆動回路、２０は、撮像素子７からの出力
信号を増幅するための前置増幅回路、２１はカメラ回路
、２２は高域成分抽出回路、２３は検出回路、２４は同
期検波回路、２５は基準信号発生回路、２６は焦点距離
を検出するための焦点距離検出器例えばボテンシ曹ンメ
ータ、２７は絞り値を検出するための絞シ検出器、例え
ばホール素子、２８は移動枠１２と内マスタツツ８を結
合するための連結棒であるｉ電源を投入するとパルスモ
ータ１５は回転し、フォーカスレンズ５は、初期位置役
向方向（例えば■位置方向）へ移動する。遮光板１１が
ホトインタラプタ１５に達するとホトインタラプタ１５
からの信号が制御回路１８に至る。ホトインタラプタ１
７からの信号は、駆動軸１４が１回転すると１回出力す
るように遮光板１６に切欠きが設けである。ホトインタ
ラブ１５の信号が制御回路１８に達した後、ホトインタ
ラプタ１７の最初の信号が制御回路に達したときパルス
モータ１６を停止させ、この位置を基準点とする。これ
により、入力パルス数とフォーカスレンズの位置の対応
がいつもとれるようになっている。

パルス七−夕１３の駆動軸１４が回転すると、駆動軸１
４に設けたオネジ部と移動枠１２に設けたメネジ部がか
み合っているので、フォーカスレンズ５は移動する。こ
のとき、移動枠１２は、ガイドシャフト１０に案内され
ており、ガイドシャフト１０は移動枠１２の振れを制止
しながら、円滑に移動枠１２ヲ案内する。

また、第３図に第１図の一部詳細図を示す。１２α。

１２ｂは移動枠１２に設けたメネジ部、１２４’はオネ
ジ部とメネジ部の摺動を円滑にするためのグリースをた
めておくグリースだめ、１２ｄは移動枠１２と連結棒２
８を結合するための止メネジである。また、グリースだ
め１２Ｃのグリースは、移動枠１２とガイドシャフト１
０の摺動を円滑にさせるための役割を果している。この
ためグリースだめ１２ｃには、ガイドシャフト１０と移
動枠１２の摺動部にグリースを供給するための供給穴１
２＃が設けである。

本実施例によれば、ガイドシャツ）１０ｆｊｒ、駆動軸
１４の近傍に平行に設けたため、高精度に移動枠１２を
移動できるので、フォーカスレンズｓｔ−高ｎ度に移動
することができる。また、駆動軸１４とガイドシャフト
１０ヲ同時に組立てることができ、組立てが容易である
。また、ガイドシャフト１０を駆動軸１４の近傍に平行
に設けたため、移動枠１２に設けたグリースだめ１２Ｃ
’により、駆動軸１４の摺動部とガイドシャフト１０の
摺動部の２ケ所に同時にグリースが供給でき、信頼性が
向上する。

別の実施例を第４図を用いて説明する。２９は振れ止め
ピン、１３ｂは、振れ止めどン２９ヲ案内する案内溝で
ある。振れ止めビン２９は、移動枠１２と係合している
。振れ止めどン２９と案内溝１３ｂは線接触で接触し、
ガタなく円滑に振れ止めどン２９は案内溝２８ヲ摺動す
る。振れ止めどン２９の材質は、摩擦係数の小さな材料
が適しており、金属でもプラスチック材料でもよい。振
れ止めビン２９と案内溝１３ｈのクリアランスは、大き
すぎるとガタが生じフォーカスレンズ５が偏心してしま
う。また、小さすぎると摩擦力が大きくなり、パルスモ
ータ１３に対する負荷が大きくなる。しかし、撮れ止め
ピン２９の形状は円筒状で加工しやすく、高精度に寸法
を調整することができ、最小のガタにすることができる
。

別の実施例を第５図を用いて説明する。

２９ｃＬはシャフトであり、２９Ａ□の軸受の内輪に固
定されている。２９４はボール軸受でアシ、シャフト２
９αが摺動するときに、シャフト２９αと案内溝１３ｂ
との間をころがり摩擦で移動できるようにしている。

本実施例によれば、移動枠１２の振れ止めをボール軸受
で行なうために、高精度にかつ負荷を小さくすることが
できる。

また別の実施例を第６図を用いて説明する。連接棒２８
と案内溝１３（よって振れ止めを行なった場合である。

第４図の振れ止めピンの役割を連接棒がはたしているた
め、部品点数の低減の効果がある。また、図面は省略す
るが第５図に用いたボール軸受を連接棒の途中に設け、
コロガリ摩擦で振れ止めを行なうことも可能であること
は言５′！でもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フォーカスレンズの移動ト損１１１ｔ
−１個のパルスモータで行なうので、部品点数を低減で
きる。

また、パルスモータの駆動軸にオネジ部を設はフォーカ
スレンズを移動させる移動枠にメネジ部を設け、さらに
モータフレームにメネジ部の振れを止める制止手段を設
けたので、高精度にフォーカスレンズを移動、振動する
ことができる。また、駆動軸と制止手段を同時に組立て
ることができるので、組立性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図である。第２図は、
原理説明図である。第３図〜第６図は本発明の一実施例
の説明図である。１・・・ズームレンズ、　　２・・・前玉レンズ。３・・・バリエータレンズ。４・・・コンベンセータレンズ。５・・・フォーカスレンズ。８・・・内マスタ筒。１０・・・ガイドシャツ１２・・・移動枠。１４・・・駆動軸。１６・・・遮光板。ト、１１１５．１７・・・外マスタ筒。・・・遮光板。・・・モータフレーム。・・・ホトインタラック。一金− イメ９鞠か６据く￥＋：！害ｂ第

Claims

【特許請求の範囲】１、被写体像を撮像素子上に結像させるズームレンズと
、該撮像素子より得た映像信号から高域周波数成分を抽
出する抽出回路と、該抽出回路の高域周波数成分信号が
最大となるようにズームレンズのフォーカスレンズを光
軸方向に移動させる移動機構と、該移動機構を制御する
制御回路と、上記被写体像を基準周波数で光軸方向に振
動させる振動手段により被写体にオートフォーカスする
装置において、前記移動機構および前記振動手段として
、光軸と平行に設けられオネジ部を有する駆動軸と、駆
動軸を回転させる駆動モータと、駆動軸の回転にともな
い駆動軸上を光軸方向に移動および振動するためのメネ
ジ部を有し、フォーカスレンズを移動および振動させる
可能手段と、駆動軸の回転に伴なつてフォーカスレンズ
および該可動手段が回転することを制止する制止手段を
設けたことを特徴とする自動合焦装置。２、前記制止手段を駆動モータと一体化して設けたこと
を特徴とする請求項１記載の自動合焦装置。３、前記制止手段を摩擦係数の小さい金属または合成樹
脂材料で形成したことを特徴とする請求項２記載の自動
合焦装置。